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矢量化行进立方体算法:从3D矩阵计算等值面的三角网格-MATLAB开发

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简介:
本项目介绍了一种基于矢量化的行进立方体算法,用于从三维矩阵中高效地生成等值面的三角网格。采用MATLAB实现,适用于科学可视化和数据处理等领域。 此函数采用行进立方体算法的矢量化版本,在给定3D标量矩阵内计算特定等值面值对应的三角网格。输出结果是基于顶点列表与面列表定义的三角形网格,其中所有三角形的方向都统一设定为法线从高值指向低值。用户可选择性地提供COLORS和COLS参数来生成插值后的网格表面颜色。 该函数被用于处理斯坦福兔子CT扫描数据集,并从中提取出表面网格模型;此数据集是一个461 x 339 x 330的浮点矩阵。在一台配备有4GB RAM的AMD Opteron 64位计算机上,使用本函数生成表面网格耗时24.7秒。 相比之下,在同一台机器上运行Matlab自带的等值面功能处理相同数据集,则需要花费98.6秒的时间来完成计算任务。该函数由Peter Hammer在2011年编写而成,其基础工作建立于Martin Helm 2009年的Octave版本之上。

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客服
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  • 3D-MATLAB
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    本项目介绍了一种基于矢量化的行进立方体算法,用于从三维矩阵中高效地生成等值面的三角网格。采用MATLAB实现,适用于科学可视化和数据处理等领域。 此函数采用行进立方体算法的矢量化版本,在给定3D标量矩阵内计算特定等值面值对应的三角网格。输出结果是基于顶点列表与面列表定义的三角形网格,其中所有三角形的方向都统一设定为法线从高值指向低值。用户可选择性地提供COLORS和COLS参数来生成插值后的网格表面颜色。 该函数被用于处理斯坦福兔子CT扫描数据集,并从中提取出表面网格模型;此数据集是一个461 x 339 x 330的浮点矩阵。在一台配备有4GB RAM的AMD Opteron 64位计算机上,使用本函数生成表面网格耗时24.7秒。 相比之下,在同一台机器上运行Matlab自带的等值面功能处理相同数据集,则需要花费98.6秒的时间来完成计算任务。该函数由Peter Hammer在2011年编写而成,其基础工作建立于Martin Helm 2009年的Octave版本之上。
  • 线向: 使用线 - MATLAB
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    本项目提供了一种计算三角网格模型中每个顶点法线向量的有效方法。通过整合邻近三角形的信息,算法能够准确地确定表面曲率和方向,适用于3D图形处理与计算机视觉领域。 计算网格法线 亚当 H. 艾特肯黑德 2010 年 12 月 1 日 计算三角形网格每个面的法向量。如果将其作为输出之一请求,则还会检查所有面的顶点顺序(顺时针/逆时针)。 用法: ====== [coordNORMALS] = COMPUTE_mesh_normals(meshdataIN); 或者 [meshdataOUT, coordNORMALS] = COMPUTE_mesh_normals(meshdataIN); 输入参数 ======== meshdataIN - 结构包含网格面和顶点的结构,格式与 isosurface 命令生成的格式相同。 或 meshdataIN - Nx3x3 数组每个面的顶点坐标。
  • 优质
    《矩阵对角化计算方法》一书深入浅出地介绍了如何进行矩阵对角化的步骤与技巧,包括特征值和特征向量的应用以及实对称矩阵的独特性质。它是学习线性代数不可或缺的参考材料。 每个方阵都对应一个线性变换,矩阵对角化的核心是寻找该变换的特征值和特征向量。线性变换可以表示一种操作(如坐标系旋转)或代表物理量(例如量子力学中的动量、角动量等),应用非常广泛。
  • 3D曲率:求解3D主曲率 - MATLAB
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    本项目提供了一种方法,在3D三角形网格上高效地计算每个顶点处的主曲率,适用于复杂几何形状分析。通过MATLAB实现,便于科研和工程应用。 用于计算三角形网格上主曲率的函数基于局部(N=1)邻域元素与顶点来获取曲率近似值。请注意,当前版本中曲率方向尚未正确计算;一旦该问题得到解决,将发布更新版本。 对于那些相邻三角形数量较少、从而导致参与计算的顶点也相对稀少的情况,算法会扩展至更大的局部区域以提高准确性。参考文献包括: 1. Chen 和 Schmitt (1992) 的《表面三角测量中的内在特性》 2. 董等人(2005) 在 JZUS 上发表的《三角网格曲率估计》 此代码依赖于以下例程:buildInverseTriangulation.m & removeDO.m。最初由大卫·格林加斯编写。 该描述未包含任何联系方式或网址链接,且完全忠实于原文意图进行重写。
  • SOR:输入一个,将其分解为对、下和上 - MATLAB
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    本MATLAB项目实现SOR(Successive Over-Relaxation)方法,用于将给定的方阵分解成对角矩阵、下三角矩阵和上三角矩阵,适用于线性代数问题求解。 函数[x] = SOR_HW(A,b,x_0,omega) % 输入方阵A、向量b以及初始x值和松弛因子omega N = 1000; % 迭代次数上限 n = length(A); % 矩阵维度 tol = 0.0001; % 收敛容许误差 x = zeros(n, 1); % 将方阵A分解为三个矩阵:对角矩阵(D)、严格下三角矩阵(L)和严格上三角矩阵(U) D = diag(diag(A)); L = -tril(A,-1); U = -triu(A,1); a = (D-omega*L); for i=1:N x = a\(((1-omega)*D + omega*U)*x_0) + omega*(a\b); if norm(x-x_0)
  • 转换-Polygon2Voxel(MATLAB
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    Polygon2Voxel是一款基于MATLAB开发的工具箱,用于实现从三维物体的三角网格表示向体素体积表示的有效转换。该软件为处理复杂几何形状提供了强大而灵活的方法,适用于计算机视觉和机器人技术等领域。 此函数polygon2function 将三角化网格转换为包含离散化网格的体素体积。多边形的离散化是通过将多边形拆分为更小的多边形来完成的,直到最长边小于 0.5 体素,然后将顶点坐标下方的体素设置为 1。注意,这个新版本是纯Matlab(以前的版本需要c++编译器)。试试这个例子。欢迎提供错误、成功和其他评论!
  • MATLAB——轴旋转
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    本教程介绍如何使用MATLAB编程语言开发计算三轴旋转矩阵的代码。通过学习基础到高级的概念和应用实例,掌握旋转矩阵在三维空间中的运用技巧。适合工程、物理等领域研究人员参考学习。 MATLAB开发:计算三维旋转矩阵的简化方法。这段文字描述了如何在MATLAB中简化三维旋转矩阵的计算过程。
  • MATLAB——曲率估
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    本项目采用MATLAB进行三角网格模型上的曲率自动估算,旨在提供高效准确的几何分析工具,适用于计算机图形学、逆向工程等领域。 在MATLAB开发中进行三角网格曲率估计。计算每个顶点的曲率以及曲率导数张量。
  • Java中:上、下与对称
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    本文探讨了在Java编程中实现和操作上三角、下三角及对称矩阵的方法与技巧,提供高效简洁的代码示例。 上三角矩阵:对角线以下的所有元素均为0。 下三角矩阵:对角线以上的所有元素均为0。 对称矩阵:其元素关于主对角线相互对称。